本发明涉及磨煤机状态评估，具体为一种基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法及系统。
背景技术：
1、中速磨煤机作为燃煤发电厂的核心设备之一，其运行状态直接影响到锅炉及制粉系统的可靠性和经济性，自20世纪80年代以来，随着状态监测评估技术的逐渐发展，设备检修策略也从传统的“计划检修”逐步向“状态检修”转变，随着工业自动化和信息化技术的进步，现代发电厂逐渐应用数字化手段进行设备状态监测，通过采集和分析设备运行数据，及时发现和处理设备故障，从而减少设备的非计划停机时间，优化检修策略，提高设备运行的经济性和可靠性。
2、然而，尽管现有技术在状态监测和设备检修方面取得了一定进展，但仍存在不足之处，传统的磨煤机状态评估方法主要依赖于手动统计和月度平均的单耗数据，这种方法不仅费时费力，而且难以实时反映磨煤机的运行状态，导致设备故障无法及时预警和处理，现有的状态监测系统对磨煤机的多维参数(如加载压力、一次风压等)缺乏有效的综合分析，无法提供精确的优化调整建议，对于磨辊磨损的评估，多数方法需要停机进行人工测量，无法实现在线实时监测，增加了检修工作的复杂性和不确定性，此外，现有技术在处理磨煤机单耗劣化和磨辊磨损的过程中，数据清洗和模型构建方法较为简单，无法适应复杂多变的工况，因此，现有技术在磨煤机状态评估的实时性、准确性和智能化方面仍有较大提升空间。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明解决的技术问题是：现有的磨煤机状态评估方法存在实时性差、综合分析能力不足、无法实现在线实时监测磨辊磨损的问题，以及如何实现对磨煤机运行状态的实时监测和精确评估的问题。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，包括采集磨煤机相关数据，进行磨煤机的指标变化趋势分析；构建统计模型和优化调整模型，确定单耗、加载压力、一次风压的正常范围区间，构建磨煤机单耗劣化评估模型和磨辊磨损测算模型；实时监测磨煤机运行状态，评估磨煤机劣化和磨辊磨损情况，提供调整建议和辅助制定检修策略。
4、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的一种优选方案，其中：所述磨煤机相关数据包括磨煤机电机电流、电压、石子煤排放门状态、液压加载力、磨辊升降状态、磨煤机检修记录、磨辊测量及更换数据。
5、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的一种优选方案，其中：所述指标变化趋势分析包括计算磨煤机单耗，表示为：
6、
7、其中，ec是磨煤机磨煤单耗，i是磨煤机电流，v是磨煤机电压，pf是功率因数，f是给煤量，基于历史数据，通过散点图分析磨煤机单耗与给煤量的关系，磨煤机磨煤单耗与给煤量呈负相关，不同磨煤机研磨煤质不同时，在相同煤量下的单耗上下极差存在差别；通过时序分布分析单耗随运行时长的变化趋势，运行时长与磨煤机磨煤单耗呈正相关。
8、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的一种优选方案，其中：所述构建统计模型和优化调整模型包括通过计数器对设备运行时长、石子煤排放次数和磨辊升降次数进行统计，通过运行时长对磨辊磨损量进行测算，并对磨煤机状态评估进行修正，通过石子煤排放次数辅助煤质变化的判断，通过磨辊升降次数进行磨辊磨损评估；分别提取与单耗、加载压力、一次风压与给煤量的历史数据进行分析构建优化调整模型，将历史数据中离散数据加减负荷期间的数据进行清洗，取最近十秒的数据拟合斜率作为给煤量的变化速率，基于清洗后的数据，对上下边缘线进行拟合，获取磨煤机单耗、加载压力、一次风压正常范围的上下限值，通过将实时的参数放到对应的区间带进行对比，判断当前是否处于正常状态，当磨煤机单耗、加载压力、一次风压参数偏离正常状态对应的区间带时，通知运行人员进行实时优化调整，将磨煤机单耗调整到正常范围内。
9、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的一种优选方案，其中：所述磨煤机单耗劣化评估模型包括基于磨煤机单耗数据，将不同月份磨煤机单耗在不同煤量下的分布数据进行对比，绘制单耗-给煤量的分布曲线，通过分析磨煤机在不同运行阶段下的单耗特征，构建不同状态下的磨煤机单耗劣化评估模型，模型中给煤量为x，x∈[30,60]，模型中单耗为y，单耗劣化状态包括正常阶段、轻微磨损阶段、异常磨损阶段和严重磨损阶段；正常阶段下的磨煤机单耗劣化评估模型表示为：
10、0.0016x2-0.2555x+16.414<y≤0.0021x2-0.3124x+18.171
11、轻微磨损阶段下的磨煤机单耗劣化评估模型表示为：
12、0.0021x2-0.3124x+18.171<y≤0.0025x2-0.3634x+19.771
13、异常磨损阶段下的磨煤机单耗劣化评估模型表示为：
14、0.0025x2-0.3634x+19.771<y≤0.003x2-0.4185x+21.41
15、严重磨损阶段下的磨煤机单耗劣化评估模型表示为：
16、y>0.003x2-0.4185x+21.41
17、基于不同状态下的磨煤机单耗劣化评估模型，进行单耗劣化的评估，将给煤量和单耗分别代入，获取单耗点p(xn，yn)，将每个单耗点进行状态判断，取单耗点落在数量最多的劣化状态作为磨煤机当前的单耗劣化状态，当最多的劣化状态大于等于两种时，取最严重的状态作为输出结果。
18、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的一种优选方案，其中：所述磨辊磨损测算模型包括对磨辊磨损的状态进行评估，计算磨损速率，不同阶段的磨损速率μ＝磨损速率因数×磨煤机平均磨损速率，磨煤机平均磨损速率＝统计时间内磨辊磨损量/累计运行时长，将磨损速率分为3个阶段，包括初期磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段；当磨损量大于0mm且小于15mm时，磨损速率在初期磨合阶段，磨损速率因数为1.53；当磨损量大于等于15mm且小于50mm时，磨损速率在稳定磨损阶段，磨损速率因数为0.72；当磨损量大于等于50mm时，磨损速率在剧烈磨损阶段，磨损速率因数为1.66；对磨煤机运行时长、磨辊磨损量、磨损速率、平均磨损速率进行统计和分析，每个测量周期的磨损速率因数＝测量周期中的磨损速率/平均磨损速率；基于磨煤机实时单耗对磨煤机磨辊实时磨损速率进行修正，当磨煤机实时单耗与预测单耗的比值大于1时，当前磨损速率调整为当前对应磨损阶段的磨损速率×当磨煤机实时单耗与期望值单耗的比值。
19、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的一种优选方案，其中：所述评估磨煤机劣化和磨辊磨损情况包括基于磨煤机单耗在线优化调整模型，实时监视当前磨煤机磨煤单耗是否偏离正常区间范围，当偏离正常区间范围时，给出相关可调性能参数的调整方向并实时对调整过程的参数变化进行可视化的跟踪，辅助调整过程的把控；当磨煤机单耗劣化状态为严重磨损阶段且磨损量大于等于60mm时，监测系统进行高风险预警，通知运行人员立即进行磨煤机的现场勘察和设备故障排除。
20、本发明的另外一个目的是提供一种基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估系统，其能通过构建统计模型和优化调整模型，确定单耗、加载压力、一次风压的正常范围区间，构建磨煤机单耗劣化评估模型和磨辊磨损测算模型，解决了目前的磨煤机状态评估含有精准度低的问题。
21、作为本发明所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估系统的一种优选方案，其中：包括趋势分析模块，模型构建模块，状态评估模块；所述趋势分析模块用于采集磨煤机相关数据，进行磨煤机的指标变化趋势分析；所述模型构建模块用于构建统计模型和优化调整模型，确定单耗、加载压力、一次风压的正常范围区间，构建磨煤机单耗劣化评估模型和磨辊磨损测算模型；所述状态评估模块用于实时监测磨煤机运行状态，评估磨煤机劣化和磨辊磨损情况，提供调整建议和辅助制定检修策略。
22、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序是实现基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的步骤。
23、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的步骤。
24、本发明的有益效果：本发明提供的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法通过采集磨煤机相关数据，进行磨煤机的指标变化趋势分析，可以识别磨煤机运行中的异常变化，及时发现潜在故障，从而提高磨煤机运行的可靠性和经济性，通过对设备运行时长、石子煤排放次数和磨辊升降次数的统计，构建了磨辊磨损量的测算模型，并通过分析单耗、加载压力、一次风压与给煤量的历史数据，构建了优化调整模型，将历史数据中的离散数据进行清洗后，通过拟合上下边缘线，获取了单耗、加载压力和一次风压的正常范围区间，实现了对磨煤机运行状态的精准监控和优化调整，确保磨煤机始终在最佳工况下运行，降低能耗，提高运行效率，通过构建磨煤机单耗劣化评估模型和磨辊磨损测算模型，能够实时评估磨煤机的劣化状态和磨辊的磨损情况，提升了磨煤机的运行可靠性和经济性，本发明在可靠性、效率以及精准度方面都取得更加良好的效果。
1.一种基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于：所述磨煤机相关数据包括磨煤机电机电流、电压、石子煤排放门状态、液压加载力、磨辊升降状态、磨煤机检修记录、磨辊测量及更换数据。
3.如权利要求2所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于：所述指标变化趋势分析包括计算磨煤机单耗，表示为：
4.如权利要求3所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于：所述构建统计模型和优化调整模型包括通过计数器对设备运行时长、石子煤排放次数和磨辊升降次数进行统计，通过运行时长对磨辊磨损量进行测算，并对磨煤机状态评估进行修正，通过石子煤排放次数辅助煤质变化的判断，通过磨辊升降次数进行磨辊磨损评估；
5.如权利要求4所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于：所述磨煤机单耗劣化评估模型包括基于磨煤机单耗数据，将不同月份磨煤机单耗在不同煤量下的分布数据进行对比，绘制单耗-给煤量的分布曲线，通过分析磨煤机在不同运行阶段下的单耗特征，构建不同状态下的磨煤机单耗劣化评估模型，模型中给煤量为x，x∈[30,60]，模型中单耗为y，单耗劣化状态包括正常阶段、轻微磨损阶段、异常磨损阶段和严重磨损阶段；
6.如权利要求5所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于：所述磨辊磨损测算模型包括对磨辊磨损的状态进行评估，计算磨损速率，不同阶段的磨损速率μ＝磨损速率因数×磨煤机平均磨损速率，磨煤机平均磨损速率＝统计时间内磨辊磨损量/累计运行时长，将磨损速率分为3个阶段，包括初期磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段；
7.如权利要求6所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法，其特征在于：所述评估磨煤机劣化和磨辊磨损情况包括基于磨煤机单耗在线优化调整模型，实时监视当前磨煤机磨煤单耗是否偏离正常区间范围，当偏离正常区间范围时，给出相关可调性能参数的调整方向并实时对调整过程的参数变化进行可视化的跟踪，辅助调整过程的把控；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的系统，其特征在于：包括趋势分析模块，模型构建模块，状态评估模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于磨煤单耗特征的中速磨煤机状态评估方法的步骤。
